DE202011105918U1

DE202011105918U1 - Vorrichtung zur Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse für den Einsatz in einer mit planaren Elementen oder Flächen ausgestatteten Anlage, insbesondere einer Solaranlage

Info

Publication number: DE202011105918U1
Application number: DE202011105918U
Authority: DE
Original assignee: IMO Holding GmbH
Current assignee: IMO Holding GmbH
Priority date: 2011-06-06
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2021-06-07

Abstract

Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) für den Einsatz in einer mit planaren Elementen (2) oder Flächen (2) ausgestatteten Anlage, vorzugsweise mit Solarpanelen (2), wobei die Anlage besteht aus einem feststehenden Teil und einem mittels der Vorrichtung (10) verstellbaren Teil, insbesondere wobei diese Vorrichtung (10) die Anlage in einer in etwa horizontalen Achse rotatorisch zu verstellen geeignet ist und durch die Verstellung sich der Elevationswinkel (Ω) der getragenen planaren Elementen (2) oder Flächen (2) ändert, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) zur Drehung ausgeführt ist als mindestens eine Schwenkeinheit (10), wobei jede Schwenkeinheit (10) zwei zueinander konzentrische, ringförmige Strukturen (19; 21) umfasst, welche aneinander gelagert und zur gegenseitigen Relativverstellung mit mindestens einem Antrieb (15) gekoppelt oder koppelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur einachsigen Verstellung/Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse für den Einsatz in einer mit planaren Elementen oder Flächen ausgestatteten Anlage, insbesondere einer Solaranlage, gemäß den Patentansprüchen. Die Erfindung besonders charakterisierend sind jeweils die kennzeichnenden Merkmale, beziehungsweise die genannten Vorteile.
Seit vielen Dekaden interessieren sich Techniker und Ingenieure weltweit ernsthaft für Systeme, mit denen die Energie der Sonnenstrahlen aufgefangen und technisch nutzbar gemacht werden können. Etwa seit dieser Zeit existieren entsprechende Patentdokumente und Literatur zu diesen Ideen. Im Allgemeinen ist die technische Nutzbarmachung von Sonnenenergie aber erst in den letzten Dekaden effizient geworden, vor Allem auch dadurch, dass entsprechend effiziente Komponenten (vor Allem Photovoltaik) zur Aufnahme und Wandlung der von den elektromagnetische Wellen in Form von Licht- oder Sonnenstrahlen übermittelten Energie zur Verfügung stehen.
Während vor mehr als 20 Jahren die Technologie zur Nutzbarmachung der Sonnenstrahlung für Umwandlung von Wärme in elektrische Energie im Wesentlichen darin bestand, möglichst gute Reflektoren und Spiegelapparaturen oder auch parabolische Anordnungen geeignet auf gewisse Punkte zu konzentrieren (zu fokussieren), um dort, zumeist im Brennpunkt solcher Spiegelapparaturen, die Energie zu bündeln und konzentriert nutzen zu können, beispielsweise durch Erhitzung von zentral aufgestellten Medienbehältern (Verdampfung und Prinzip der Krafterzeugung durch Heißdampf) und anschließender generatorischer Wandlung, so hat sich vor Allem in den etwa letzten 20 Jahren die Technologie zur Nutzbarmachung der Sonnenstrahlung schwerpunktmäßig darauf gestützt, die immer effizienter gewordenen Solarpanele, auch in Form von flachen Sonnenkollektoren, genannt auch Solar/Photovoltaikmodule (Abk.: PV) oder Solarzellen, zu verwenden. Standardgemäß werden heute leistungsfähigere kristalline PV-Module oder auch PV-Dünnschichttechnologie Module verwendet.
Ein wesentlicher Kern der Ideen zur Nutzbarmachung der Sonnenstrahlung war stets die Ausrichtung der Trägerapparaturen für Energie aufnehmende Einheiten (wie Reflektoren, Spiegelapparaturen, Parabolanordnungen, Solarpanele, Solarzellen, PV-Module, etc.) nach dem Stand der Sonne und zwar so, dass möglichst eine maximale Ausbeute an Sonnenstrahlen auf die Energie aufnehmende Einheit auftrifft. Die Solar-/Sonnenenergie aufnehmende Einheit wird dabei häufig von einem Trägersystem gehalten und in weiterentwickelten Anwendungen auch dem Sonnenstand nachgeführt. Aktuell handelsübliche und im Einsatz befindliche Nachführsysteme für solare Anwendungen, die es ermöglichen, Geräte zur Absorption von elektromagnetischen Strahlen, insbesondere Sonnenstrahlen, einer Bahn entsprechend auszurichten, können einachsig oder zweiachsig ausgeführt sein.
Es ist bei einachsig nachgeführten Systemen grundlegend möglich, die Gesamtanordnung nur in einer Ebene (etwa vertikal, auch Elevation genannt oder horizontal, auch Azimut genannt) nachzuführen. Es ist bei zweiachsig nachgeführten Systemen grundlegend möglich, die Gesamtanordnung in vertikaler und horizontaler Richtung (also in Elevation und Azimut) nachzuführen. So zeigt gemäß den Definitionen im aktuellen Stand der Technik also ein einachsig in vertikaler Richtung nachgeführter Sonnenkollektor bei 0° Azimut direkt gegen Süden, sodass die Sonnenstrahlen von Süden her auf die Energie aufnehmende Einheit auftrifft, bei beispielsweise –90° direkt gegen Ostausrichtung, bei beispielsweise –45° direkt gegen Südostausrichtung, bei beispielsweise +45° direkt gegen Südwestausrichtung und bei beispielsweise direkt gegen +90° Westausrichtung.
Man unterscheidet ein- und zweiachsige Solarsysteme/Solaranlagen. Lediglich zweiachsig nachgeführte Sonnenkollektorensysteme (engl.: Tracker) sind in der Lage, eine Bahn, beispielsweise die nicht lineare Bahn des Sonnenstandes relativ zu einem festen Ortspunkt auf der Erde, zu beschreiben und nachzuführen. Nachteilig bei solchen zweiachsig nachgeführten Systemen sind die höheren Kosten solcher Systeme, im Vergleich zu den einachsig nachgeführten Systemen.
(Derartige ...) ..Nachgeführte Anlagen (nachführen = engl. = tracking) folgen im Tagesverlauf dem Sonnenstand und sorgen so dafür, dass mehr Ertrag erwirtschaftet wird. Die am meisten verbreitete Variante ist ein mit Modulen bestückter Gestellrahmen der auf einem Mast befestigt ist. ...
Bei der einachsigen Photovoltaik Nachführung folgt das Modulfeld der Sonne nur horizontal nach dem Anstellwinkel der Sonne (Elevation) oder vertikal nach der Sonnenbahn (Azimut). Zweiachsige Tracker können beides und haben daher die höchste Energieausbeute, weil sie jeden x-beliebigen Punkt am Himmel anvisieren können. Ein einachsig nachgeführtes System hat gegenüber einer fest Richtung Süden montierten Anlage Ertragsvorteile von bis zu 30%. Zweiachsig nachgeführte PV-Tracker können bei einer optimal ausgelegten Anlage sogar bis zu 45% Mehrertrag erreichen, ... (aus: Photovoltaikweb [2011]).
Insbesondere derartig nachgeführte Systeme stellen in mannigfaltigen technischen Ausprägungsweisen den aktuellen Stand der Technik dar. So beschreiben beispielsweise Patentdokumente bereits aus dem Jahr 1978 einen Sonnenenergiekollektor, charakterisiert durch einen langgestreckte Rippenhalterung, an der mehrere nach außen vorstehende Rippen aus einem Blech befestigt sind, deren oben liegende Ränder eine Parabelfläche bilden, ein sich auf den oben liegenden Rändern der Rippen abstützendes, sich der Parabelfläche anpassendes, dünnes Reflektorblech, mit den Enden der Rippen und den Kanten des Reflektorblechs zusammenwirkende und das Reflektorblech in Anlage gegen die Rippen haltende Halteschienen und eine im Brennpunktsbereich der Parabelfläche angeordnete, zur Aufnahme der vom Reflektorblech reflektierende Energie dienende Vorrichtung.
Amerikanische Patentliteratur ähnlichen Alters aus 1976 beschreibt beispielsweise eine mechanische Weiterentwicklung von einem Sonnenkollektor Mechanismus, und benennt dabei einen Sonnenkollektor oder eine Reflektorwanne, die auf einen Träger montiert ist und sich um eine Achse mittels Steuerung durch einen Antrieb dreht, wobei dadurch eine Variation des Schwerpunkts des Kollektors oder der Wanne resultiert, um zu gewährleisten, dass reflektierte Strahlen der Sonne stets einen (gemeinsamen) Brennpunkt der solaren Energiegewinnung finden. Die Erfindung liegt in der Verbesserung durch eine Querführung, als ein Gegengewicht montiert auf dem Kollektor oder der Wanne, seitlich verschiebbar entlang der Querführung relativ zu dem Kollektor oder der Wanne zur Sicherstellung der Stabilisierung des Kollektor oder der Wanne im Sinne eines Gravitations-Gleichgewichtes.
Solche zweiachsigen Solar Tracker, die es ermöglichen, Geräte einer bogenförmigen Bahn entsprechend auszurichten, werden durch weitere diverse Patentdokumente beschrieben. Solche Nachführungseinrichtungen eignen sich beispielsweise für Solareinrichtungen, wie photovoltaische Wandler, Solarkocher und Heliostaten. Die nachzuführenden Geräte werden dabei im Normalfall um eine vertikale Achse drehbar angeordnet, wobei die erforderliche Kippung um eine horizontale Achse durch mindestens ein Führungsglied zwangsläufig mit der Drehung um die vertikale Achse erreicht wird. Das Führungsglied verbindet den von dem nach geführten Gerät mitbewegten Punkt mit einem festen Punkt.
Die DE 294 39 44 aus dem Veröffentlichungsjahr 1981 beispielsweise beschreibt eine Vorrichtung zum unabhängigen Drehen eines Aggregates um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen, insbesondere zum Nachführen von Sonnenkollektoren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle einer im Wesentlichen aus einem Gehäuse, einem E-Motor, einem mehrstufigen Planetengetriebe und einer Stirnradstufe bestehenden feststehenden ersten Antriebseinrichtung an einem freien Ende das Gehäuse einer im wesentlichen aus dem Gehäuse, einem E-Motor, einem mehrstufigen Planetengetriebe und einer Stirnradstufe bestehenden drehbaren zweiten Antriebseinrichtung trägt, deren senkrecht zur Abtriebswelle der ersten Antriebseinrichtung gerichtete Abtriebswelle an ihren freien Enden die zu drehenden Aggregate trägt.
Auch japanische Patentdokumente aus den 80er Jahren beschreiben Ideen, in denen durch eine Verstellung einer Apparatur in Elevation die Sonneneinstrahlung möglichst effizient genutzt werden soll. Die Zeichnung zu einer Schrift verwendet ein einachsig linear nachgeführtes System, indem eine Kollektorplatte vertikal nach dem Lauf der Sonne verstellt wird – in der Regel durch ein (elektro)motorisches Nachstellsystem.
Ebenso beschreibt das im Jahr 2004 erteilte Patent EP0114240 , gleichwohl wie der Katalog des entsprechenden Herstellers Sunpower vgl. aus: SUNPOWER [2011] ein einachsig linear nachgeführtes System, das dem System aus der bereits oben genannten japanischen JP60042555 sehr ähnlich zu sein scheint: Darin beschrieben wird eine Solaranlagenkollektoranlage und Tracker mit mindestens einem Nord-Südorientierten Torsionsrohr, welcher eine Reihe von flachen, rechteckigen Sonnenkollektoren trägt. Eine horizontale Schubstange kann mehrere Reihen von Solarkollektoren verfahren.
Letztlich beschreibt aktuelle Masterthesis aus 2010 (aus: Lindberg, Mäki [2010]) in überschlägiger Weise die derzeitigen Entwicklungen und auf dem Solarmarkt, mit Hinblick auf eine mögliche Weiterentwicklung eines zweiachsigen Twin Tracker Solar Tracker Konzeptes der Firma SKF, mit einer sehr detaillierten Beschreibung der Ausführungsform dieses zweiachsig linear angetriebenen Nachführungssystems (aus: Lindberg, Mäki [2010], S. 39 ff). Im Rahmen dieses Dokumentes wird dargestellt (aus: Lindberg, Mäki [2010], S. 1 sowie S. 92 ff.), dass es Solaranlagensysteme in Form vieler Lösungen gäbe, unter Anderem mit einem Schwenkantrieb, welcher in der Regel zur Durchführung der Azimutbewegung eingesetzt wird ...
”.. On today's market there is a vast amount of companies selling and manufacturing trackers, both dual and single axis versions ranging from 5 m2 up to 400 m2. So the market supply of tracker can be said to be quite large. ... the dual axis tracker using a slewing ring for azimuth motion and a linear actuator in the elevation direction. ...” Es wird beschrieben (S. 94) dass Schwenktriebe für (in Fundament-/Bodennähe) in der Mitte des Tracker Pylons angebracht werden, um die Azimutbewegung des Trackers bzw. der Trägerapparatur zu realisieren. Dies sei notwendig, um Kollision(en) mit rotierenden Panelen zu vermeiden.
”.. The slewing drive has the advantages that it is a proven solutions that customers are used to see in a tracker as the drive unit for the azimuth movement. The slewing ring can easily be placed in the middle of the trackers pillar, making sure that there are no problems with clashes when rotating the panels. ...”
Gemäß dem weiteren Stand der Technik (vgl.: aus: PVGIS [2011]) existieren aber nicht nur nachgeführte Systeme, wie oben beschrieben, sondern Sonnenkollektoren finden sich als Ausprägung der möglichen Montageoptionen (engl.: mounting position) in allgemeiner Regel entweder als freistehende (engl.: free standing) oder gebäudeintegrierte (engl.: building-integrated) Solaranlagenkonzepte bzw. PV-Anlagen Konzepte. Es werden dabei auf der einen Seite freistehende Anlagen wie Freilandanlagen inkl. Modulen auf nachgeführten Systemen und auf der anderen Seite Auf- bzw. Indachanlagen, welche fix/fest installiert sind, unterschieden.
Aufdach-Anlagenlösungen auf Carports werden heute ebenfalls gelegentlich gesehen. (Beispiele siehe aus: MBMainz [2011] sowie aus: Carpotsonline [2011] und aus: Solarcarport [2011].) Diese sind jedoch nicht nachgeführt. Teilweise sind neben solchen Carports Strom-Ladesäulen installiert, an denen Strom entnommen werden kann, etwa um beispielsweise Elektrofahrzeuge (gleichzeitig) aufzuladen, siehe aus: MBMainz [2011].
Gemäß dem aktuellen Stand der Technik [siehe aus: PVGIS [2011] und aus: HaWi [2011]] werden Solaranlagen (PV-Anlagen) also gebäudeintegriert (engl.: building-integrated) und fest installiert auf den Dachflächen von Gebäuden angebracht. Häufig wird dabei zwischen Aufdach- und Indach-Systeme (engl.: building-integrated) unterteilt. Derartige fest installierte (engl.: roof-integrated) Solaranlagen (PV-Anlagen) auf den Dachflächen von Gebäuden verfügen laut heutigem Stand der Technik ebenfalls über keinerlei Nachführung. Als PV-Technologie werden beispielsweise kristalline Module oder Module in Dünnschichttechnologie, oder gar neuartigeren Cadmium-Tellurid(CdTE)-Module, verwendet.
Der bisherige Stand der Technik weist, kurz zusammengefasst, generell die folgenden Merkmal/Vorteile und Nachteile auf:
Erstens: Zweiachsig nachgeführte Systeme sind teuerer als einachsig nachgeführte Systeme. Zweiachsig nachgeführte Systeme existieren bis heute nur als Freilandanlagen (engl.: free standing).
Zweitens: Aufdach-Anlagenlösungen (engl.: building-integrated) auf Carports oder auf Gebäuden sind laut heutigem Stand der Technik nicht nachgeführt und zumeist fest eingebaut. Nicht nachgeführte Systeme bieten Nachteile in der Ausbeute.
Drittens: Indach-Anlagenlösungen auf Gebäuden sind laut heutigem Stand der Technik Stand stets mit dem Gebäude verbunden, in der Regel kraftschlüssig, etwa geschraubt oder gedübelt oder über Klicksysteme integriert. Dadurch wird in der Regel die Dachoberfläche (Dachhaut) manipuliert, in der Regel penetriert bzw. kontrolliert beschädigt. Sei es auch, um Befestigungen der Indach-Anlagenlösungen (engl. roof-integrated) gezielt anbringen zu können. Da Dächer stets den Umwelteinflüssen ausgesetzt sind müssen tiefe Installationslöcher, Bohrungen, Schraubungen, et cetera nachträglich abgedichtet werden, oder zumindest so angebracht werden, dass Wind und Wetter nicht nachträglich das Bauwerk schädigen können.
Viertens: Generell bieten die bisher vorhandenen einachsig nachführbaren Systeme einen beschränkten Nachführungsbereich, beispielsweise in Elevation, Richtung Ost-West weil eine Nachführung durch lineare Stellglieder durch ihr eigenes Gestänge den Nachführungswinkel auf einen gewissen Bereich einschränkt.
Fünftens: Wenn bei zweiachsig nachgeführten Trägersystemen für Solarpanele oder PV-Module Schwenktriebe verwendet werden, so werden diese stets zur Realisierung der Azimutbewegung verwendet. Die Elevationsbewegung wird stets über eine lineare (An-)triebstufe realisiert.
Sechstens: Alle bisher im Markt erhältlichen Systeme sind stets für eine der folgenden Einsatzgebiete konzipiert: Entweder freistehende Freilandanlagen (engl.: free standing) oder Indach-Systeme (engl.: roof-integrated) oder aber Aufdach, gebäudeintegriert (engl.: building-integrated). Ein immens großer Nachteil ist es, dass keine Technik der aktuellen Systeme es ermöglicht, eine prinzipiell Anordnung bereitzustellen, die in allen der soeben genannten Einsatzgebieten verwendet werden kann.
Die Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Systems liegen in der Behebung der Nachteile durch eine technische Aufgabenstellung, wie im Folgenden beschrieben:
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die genannten bisherigen Nachteile zu lösen und eine einachsig nachgeführte marktfähige und kostengünstige Gesamtkonstruktion vorzuhalten, welche ideal auch als Nachrüstsystem auf bestehenden (landwirtschaftlichen) Nutz- oder Freiflächen verwendet werden kann, aber auch als einachsig nachgeführte Erstausrüstung oder einachsig nachgeführtes Nachrüstsystem auf bestehenden Bauwerken angebracht werden kann. Diese Universalität bezogen auf die Unabhängigkeit von der bisherigen Flächensituation ist ein Novum. Die genannte Erfindung ist als eine in Elevation einachsige Nachführungseinrichtung konzipiert, die die Nachstellungsbewegung nicht mit linearem Stell- und Antriebsglied realisiert, sondern mit einem Schwenkantrieb, welcher in der bisherigen Technik nur für azimutale Bewegungen verwendet wird. Die Erfindung ermöglicht es unter Anderem, eine Anordnung bereitzustellen, die in allen der drei genannten Einsatzgebieten (als Freilandanlage, oder Aufdach, oder gebäudeintegriert) verwendet werden kann. Das System ist gerade wegen der möglichst universellen Einsetzbarkeit verhältnismäßig einfach/modular aufgebaut.
Im Folgenden folgt eine kurze Beschreibung von etwa einem Dutzend der existierenden Vorteile dieser universell einsetzbaren und einfach/modular aufgebauten Erfindung, welche jedoch in allen Ausprägungen einen mit planaren Elementen oder Flächen bestückten Gestellrahmen (Aufnahmestruktur) verwendet, wobei diese über Koppelung mit einer (durch einen Schwenkantrieb) in Drehung versetzte Trägerstruktur in Elevationsrichtung geschwenkt werden kann. In der Praxis sind zwei maßgebliche Ausprägungen der Erfindung denkbar, die aber auf diese genannten jeweils gleichen modularen Grundelemente zurückzuführen sind:
Die Ausprägung eins (interne Bezeichnung: Leichte Struktur) sieht die Anwendung der soeben genannten Grundelemente in einem System vor, dass durch ein sehr leichtes Gestell, in der Regel Leichtmetall, Aluminium oder ähnlich leichte Gestaltung, getragen wird. Dieses Gestell bildet den Unterbau und kann auch als fachwerkähnliche Tragstruktur ausgeführt sein. Auf diesem leichten Gestell angebracht und von diesem leichten Gestell auf eine geringen Höhe H gebracht ist mindestens eine Schwenkeinheit montiert, welcher die Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse zwecks Realisierung einer Elevationsbewegung ermöglicht.
Die Ausprägung zwei (interne Bezeichnung: Massive Struktur) sieht die Anwendung der oben genannten Grundelemente in einem System vor, dass durch mindestens eine massive Säule oder Stütze, in der Regel ein Pylon aus Stahl, Stahlbeton, rohrförmiger Gussstahl oder dergleichen ähnlich massive Gestaltung, getragen wird. Diese Säule bzw. dieser Pylon, welcher in dessen Inneren entweder als Hohlkörper (Rohr) oder als Vollmaterial ausgeführt ist, bildet den Unterbau und kann mittig, als auch aussermittig unter der zu tragenden Aufnahmestruktur angeordnet sein. Auf dieser Säule/Stütze bzw. auf diesem Pylon angebracht und von dieser auf eine mittlere bis große Höhe H gebracht ist mindestens eine Schwenkeinheit montiert, welcher die Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse zwecks Realisierung einer Elevationsbewegung ermöglicht. Benötigt wird in dieser Ausprägungsform beispielsweise nur eine Säule oder ein Pylon (umgangssprachlich: Stütze) für eine tragende Aufnahmestruktur, die das Tragen einer Gesamtfläche von bis zu 400 m² (definiert durch B·T) ermöglicht. Allgemein gilt: Je massiver die Stütze ausgebildet wird, desto mehr Masse darf die Aufnahmestruktur problemlos tragen, ohne dass die Schwenkbarkeit der Aufnahmestruktur und der daran befestigten Elemente oder Module zum Erliegen kommt.
Hinweis: Die Steuerimpulse an die einachsige Verstelleinrichtung zur Realisierung der Elevationsbewegung, also die Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse, werden durch eine separate Steuereinrichtung, insbesondere eine elektronische Steuereinrichtung, erzeugt.
Merkmal/Vorteil eins (beispielsweise realisiert durch Leichte Struktur): Aufdach-/beziehungsweise Indach-Anlagenlösungen auf Gebäuden sind laut heutigem Stand der Technik stets mit dem Gebäude verbunden, in der Regel kraftschlüssig, etwa geschraubt oder gedübelt oder über Klicksysteme integriert. Lösungen, bei denen Aufdach-/beziehungsweise Indach-Anlagenlösungen durch Eigengewicht, ggfs. mit zusätzlichen Beschwerungsgewichten, ausreichende Positionsstabilität erhalten bietet erstmalig die Technik nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist es demnach nicht mehr nötig, tiefe Installationen in der Dachfläche zu gründen, wie etwa Bohrungen für Verschraubungen, anzubringen: Denn über einfach befestigte Fußschienen werden mehrere planare Elemente (Solarpanele; PV-Module) geeignet nebeneinander und vor Allem auch hintereinander positioniert und mittels Gewichten beschwert, beispielweise können Beton(form)steine als Gewicht herangezogen werden, oder auch Sandsäcke, oder metallische Formkörper, welche sich so über die Fußschienen des Unterbaus legen, dass diese formschlüssig in Position gehalten werden und somit unverrutschbar befestig sind. Die Anordnung wird durch das Eigengewicht und die geeignete Einstellung an Windlasten sich selbst tragen. Es brauchen somit keinerlei tief eindringende Eingriffe an der Dachhaut oder Dachoberfläche vorgenommen werden. Dies kann in der Praxis Montage- und Serviceaufwände verringern, insbesondere wenn es um etwaige Behebung von Defekt-/Dichtstellen geht. Langfristig wird somit ein System bereitgestellt, dass durch die minimal eindringende Art der Montage sehr viel weniger Ursprung für etwaige späte Bauwerksschäden ist, beispielsweise infolge durch nachhaltiges Einsickern von Feuchtigkeit in das Bauswerk auftreten.. Diesen Vorteil wird der Praktiker vorteilhaft zu schätzen wissen.
Merkmal/Vorteil zwei (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur): Bisherige Freiflächen, etwa Parkplätze, Wiesen- und Feldflächen, Freiflächen vor Geschäften und Supermärkten, können durch die Erfindung nachgerüstet werden. Die Säulen, Pylone, Stützen können in den bisherigen Frei-/Grünstreifen platziert werden. Den Platzverlust von nutzbarer Fläche gibt es somit nicht nennenswert oder selbiger wird zumindest minimiert, weil – beispielsweise auf Parkplatzflächen – stets Bereiche existieren, die von vornherein nicht asphaltiert oder bepflastert werden, etwa um eine Beabstandung nebeneinander liegender Parkreihen zu realisieren. In eben diesen nicht asphaltierten oder bepflasterten Frei-/Grünstreifen können die Säulen, Pylone, Stützen aufgestellt werden. Bei guter Planung zur Bebauung des vorhandenen Flächenangebots ergeben sich also fast keine Störung des bisherigen Platzangebotes durch den Unterbau (Stütze(n), Pylon(e) oder Säule(n)) der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage, denn diese Stützen oder Säulen können mittig oder aussermittig unter der durch das System zu tragenden Aufnahmestruktur stehen. Die das System tragende Aufnahmestruktur kann von direkt mittig und zentral angebrachten Unterbau aufgeständert werden. Der Abstand Δ ist dann gleich Null.
Wenn jedoch, wie vorgenannt, das System also um einen Abstand Δ versetzt ist, entweder linkerhand oder rechterhand, dann ist bei dieser außermittigen Platzierung des Unterbaus der Abstand von diesem Unterbau zur linksseitigen Kante der getragenen Struktur unterschiedlich als zur rechtsseitigen Kante der getragenen Struktur, sodass bei dieser aussermittigen Platzierung des Unterbaus gilt: Δ₁ ist ungleich Δ₂.
Diese tolerante Nutzbarkeit des bisherigen Platzangebotes ist in der Praxis ein immenser Vorteil, da bestehende Flächen gut und möglichst zweck erhaltend nachgerüstet werden können.
Merkmal/Vorteil drei: Zusätzlich zum zweiten Vorteil wird bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Anlage eine Nachrüstung der mit der Erfindung ausgestatteten Anlagen auf ausreichend stabilen Dächern, vor Allem Flachdächern oder flachen Gebäuflächen, welche normalerweise nach bisheriger Technik bisher beispielsweise mit fest installierten Solaranlagen zugebaut werden, denkbar und möglich. Hier bietet sich vor Allem die Leichte Struktur an, sofern die Höhe H ausreichend hoch gewählt wird, wobei der Einsatz der Massiven Struktur bei ausreichender Tragfähigkeit des Gebäudes nicht prinzipiell ausgeschlossen wird. In einer weiteren Ausgestaltung des hier genannten Vorteiles bieten sich durch den Einsatz von aufgeständerten Anlagen gemäß der Erfindung auch auf leicht geneigten Dächern (Dachgefälle kleiner als 5% bis 10%) an. Die Freifläche auf dem Dach wird somit in mehreren, mindestens zweien, Höhenebenen nutzbar. In der ersten Ebene, etwa in der Höhe zwischen OK G. o. G bis H, gemeint ist also die Fläche des Verschattungsbereichs VB der Anlage, können herkömmliche Gebäudeinstallationen, wie TGA, Schutzräume, Abstellflächen, et cetera realisiert werden. Die zweite Ebene stellt die Nutzbarmachung der Sonnenenergie durch die mit der Erfindung ausgestattete Anlage dar. Bei Installation und Nutzung herkömmlicher gebäudeintegrierter Solarpanele würde ein Großteil der gesamten (Dach)freifläche durch die dort installierten gebäudeintegrierten Solarpanelen in Anspruch genommen, es ergäbe sich also die Nutzbarmachung von nur einer Höhenebene. Dieses Merkmal/Vorteil drei bietet also praktische Vorteile der zeitgleichen- und mehrfachen Nutzbarmachung von Flächen, und kann somit Kosten sparen, beispielsweise weil vorhandene Flächen effizienter genutzt werden, und die generelle Raumnutzbarkeit erhöhen.
Merkmal/Vorteil vier (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur): Teile, vor Allem nichtbewegte Teile des Unterbaus der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage können multifunktional genutzt werden, etwa als Werbeträger, beispielsweise Werbeschilder, etwa wenn die Anlage auf Freiflächen in der Nähe von Supermärkten aufgestellt wird, oder als Halterungen für Beleuchtungseinrichtung, etwa wenn Leuchtanlagen zur Ausleuchtung des Bereiches in der unteren Höhenebene (vgl. vorheriger Absatz) zwischen OK G. o. G bis H, beispielsweise wenn die Anlagen auf Freiflächen in der Nähe von Supermärkten aufgestellt wird. Dieser grundlegende Vorteil wird in der Praxis gerne genutzt werden, da Kosten für separate Anlagen eingespart werden.
Merkmal/Vorteil fünf (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur): Der Pylon oder die hauptsächlich tragende Säule/Stütze muss nicht zwangsweise direkt mittig angebracht werden, sondern kann auch außer mittig angeordnet sein, wenn der zur Verfügung stehende Montageplatz dies vorgibt. Die Fläche unterhalb der Anlage bleibt somit im Falle der Verwendung als Parkplatz Tracker nutzbar. Der Pylon oder die Säule kann rund oder mehreckig ausgeführt sein, denn die Form des Pylons oder der Säule ist in der Regel nicht maßgeblich für die Wirkung der Erfindung. Der resultierende Vorteil wurde bei Merkmal/Vorteil zwei bereits beschrieben.
Merkmal/Vorteil sechs (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur): Die mit der Erfindung ausgestattete Anlage kann im Rahmen einer multifunktionalen Nutzung Schutz vor Wind und Wetter bieten. Im Sommer kann die Anlage, beispielsweise wenn die Anlagen auf Freiflächen in der Nähe von Supermärkten aufgestellt wird, etwa auf einem Parkplatz für Fahrzeuge, mit den ausladenden flächigen Solarmodulen als Sonnenschutz für darunter parkende Fahrzeuge verwendet werden. Da die ausladenden flächigen Solarmodulen stets so gestellt werden, dass Sie die Sonnenenergie im Rahmen der Verstellung möglichst optimal maximal absorbieren/aufnehmen, existiert stets ein großflächiger Verschattungsbereich (VB) auf dem Boden, bzw. auf der durch Oberkante (OK) des Geländes oder des Gebäudes. Fahrzeuge – oder andere Gerätschaften – welche in diesem Verschattungsbereich geparkt/positioniert werden, sind vor starker Erwärmung/Aufheizung durch Sonnenenergie geschützt. Im Herbst- und Winter sind diese Fahrzeuge unter den ausladenden flächigen Solarmodulen vor Wind und Wetter (Niederschlag, Regen, Schnee, Schauer) stets besser geschützt, als Fahrzeuge, welche komplett im Freien parken. Eine komplette Abschattung des Verschattungsbereiches findet jedoch nicht statt. Die Vorteile für die Nutzer, beispielsweise bei Verwendung der Anlagen neben Parkplatzflächen, liegen auf der Hand: Mehr Komfort für die Menschen durch verbesserten Schutz vor Wind und Wetter.
Merkmal/Vorteil sieben (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur aber auch realisierbar durch Leichte Struktur): Bei Verwendung der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage in landwirtschaftlichen Nutzflächen wird dadurch, dass keine komplette Abschattung der Sonne stattfindet, starke Sonneneinstrahlung nur teilweise durchgelassen. Unterhalb des Trackers ist landwirtschaftlicher Anbau möglich. Insbesondere bei Einsatz der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage in ariden Gebieten oder wüstennahen Gebieten wird dadurch Landwirtschaft ermöglicht, und zeitgleich ein Maximum an Solarenergie nutzbar gemacht. Im Speziellen werden dadurch kleine verstreute oder weit von großstädtischen Ansammlungen entfernte Siedlungen autark mit elektrischer Energie versorgbar. Stets kann die gewonnene elektrische Energie aus der Sonneneinstrahlung selbst verbraucht werden oder in ein Energienetz eingespeist werden. Der große Vorteil hierbei ist die erhöhte Unabhängigkeit von vorhandenen Versorgungsnetzen, und die effizientere Nutzbarmachung der Ab-/Verschattungsflächen für landwirtschaftliche Zweckbelange.
Hinweis: Nachts ist die aufgeständerte Solaranlage aus Gründen der optimalen Gewichtsverteilung zwecks Einsparung von Halteenergie stets in der sogenannten Tischstellung. Dies bedeutet, die Solarfläche ist stets horizontal ausgerichtet. Ein von der horizontalen Ebene aus gemessener Elevationswinkel Ω beträgt dann exakt 0°. Die gleiche Tischstellung wird aus Sicherheitsgründen dann eingestellt, wenn stürmisches Wetter herrscht, d. h. wenn Windkräfte, die flächig gegen die Solarfläche drücken, einen gewissen Schwellenwert überschreiten. Diese Tischstellung ist im Sinne einer (default-)Grundeinstellung der aufgeständerten Solaranlage, welche sich die Steuereinheit der Solaranlage prior stets dann wählt, wenn keine exakt definierten Steuersignale zur einachsigen Nachführung des Sonnenstandes anliegen.
Hinweis: Diese Tischstellung wird auch tagsüber dann erreicht, wenn die Sonne im Zenit steht und die Sonnenstrahlen direkt (orthogonal) auf die Solarpanele auftreffen. Auch dann beträgt der von der horizontalen Ebene aus gemessener Elevationswinkel exakt gleich 0°.
Merkmal/Vorteil acht (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur aber auch realisierbar durch Leichte Struktur): Die Energieausbeute der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage wird maximiert, weil der Nachführungsbereich bei Verwendung eines Schwenktriebes zur Nachführung in Elevation wesentlich größer ist als bei Verwendung eines linearen Stell- und Antriebsgliedes zur Abbildung der Elevationsbewegung. Der durch die erfindungsgemäße Anordnung einstellbare Elevationswinkel Ω kann theoretisch jeden beliebigen Wert zwischen 0° und 360° einnehmen. In der Praxis wird dieser Winkel tatsächlich jedoch ausschließlich durch den Platzbedarf der Konstruktion des Unterbau eingeschränkt. Praktisch beträgt dieser Wert daher betraglich zwischen 0° ≤ |Ω| ≤ 90° und absolut zwischen –90° ≤ Ω ≤ 90° und ist somit größer ist als bei Verwendung eines linearen Stell- und Antriebsgliedes zur Abbildung der Elevationsbewegung. Praktischer Vorteil ist der größere technische Einsatzbereich der Erfindung zur Nachführung eines Winkelbereiches.
Merkmal/Vorteil neun (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur aber auch realisierbar durch Leichte Struktur): Die Wandalensicherheit der Anlage ist erhöht, da die bewegten bzw. bewegbaren Elemente zur Realisierung der Elevationsbewegung kompakt eingehaust sind und keine sich in die länge erstreckenden Stäbe oder Streben verwendet werden müssen, wie diese bei linearen Stellgliedern stets vorhanden sind, welche mehr Platz brauchen. Der kompakte und platzsparende Aufbau des Schwenkantriebs, im Gegensatz zur ausladenden Konstruktion linearer Stellglieder, ist weniger anfällig gegen Transportverkehr, Warenverkehr, et cetera. Bei Verwendung der Erfindung beispielsweise in der Form Massive Struktur auf einem Parkplatzgelände besteht daher nicht die Gefahr, dass parkende oder fahrende Fahrzeuge oder Lastkraftwagen ausladende Teile der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage berühren und somit die Funktionsfähigkeit der Anlage an sich gefährden. Lösungen, die erhöhte Wandalensicherheit und robustere Konstruktion bieten sind bei Praktikern besonders beliebt, da die Ausfallwahrscheinlichkeit verringert wird im direkten Vergleich zu filigranen und ausladenden Konstruktionen aus bewegbaren Stäben und Streben.
Merkmal/Vorteil zehn (beispielsweise realisiert durch Massive Struktur aber auch realisierbar durch Leichte Struktur): Die mit der Erfindung ausgestattete Anlage kann als zukünftige Solartankstelle für Elektrofahrzeuge genutzt werden, wenn Koppelungsmöglichkeit des Elektrofahrzeuges an den tragenden Elementen (Unterbau) der Gesamtanlage vorhanden sind. Durch diese elektrische Koppelungsmöglichkeit kann demnach eine elektrische Verbindung zum Verbraucher (beispielsweise eine elektromotorbetriebenes Fahrzeug) hergestellt werden. In einer weiteren Ausgestaltung dieses Vorteils kann in Fußnähe oder in Bodennähe der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage ein Raum-/Energiespeicher an- oder untergebracht sein, welcher Zellen oder Module zur (Zwischen-)Speicherung der über Solarpaneele aufgenommenen Energie beinhaltet. Es kann sich dabei um Akkumulatoren oder aufladbare Batteriezellen handeln – aber auch alle erdenklich anderen derartige Zellen oder Module zur elektrischen Energiespeicherung sind möglich. Diese Zellen oder Module sind in freigehaltenen Bereichen, sogenannten Kammern in der Säule oder dem Pylon der mit der Erfindung ausgestattete Anlage, insbesondere in dessen Unterbau lokalisiert.
Sie können auch in einem bodennahen Bereich, oder im Boden selbst, unterhalb der mit der Erfindung ausgestattete Anlage vorhanden sein. Prämisse für die Lokalisierung dieser Kammern ist, dass sie für einen Servicetechniker gut zugänglich sind. Diese Speicherzellen oder Speichermodule können auch in einem nahen Gebäude untergebracht sein. Die elektrische Kopplungsmöglichkeit selbst ist stets am Unterbau befestigt. Für beispielhafte Verwendung der mit der Erfindung ausgestattete Anlage als Solartankstelle ist es so möglich, z. B.: in der Nacht oder in Zeiten in denen ein Elektrofahrzeug nicht benutzt wird das Fahrzeug mittels der elektrischen Koppelungsmöglichkeit an die Anlage anzuschließen und aufzuladen. Die Vorteile dieses Merkmal/Vorteils unterstreichen die Universalität in der Anwendbarkeit der Erfindung, hier beispielsweise als Tankstelle für Elektrofahrzeuge, was in der Zukunft gewünscht sein wird.
Ein weiterer Vorteil elf beispielsweise realisiert durch Massive Struktur) besteht darin dass der Unterbau einstückig ausgebildet sein, oder aber auch als gar mehrstückes Objekt, wessen Einzelteile dann durch formschlüssige Verbindung oder durch kraftschlüssige Verbindung gefügt sind. Auch eine nicht lösbare Verbindung im Sinne des Verlötens oder Verschweißens ist möglich. Wenn der Unterbau insbesondere in Form von Stütze, Säule oder Pylon, ausgebildet ist, so kann dessen runden oder vieleckigen Querschnitt ein aus mehreren Einzelteilen bestehen, wobei ein oberer Teil des Pylons gegenüber dem unteren Teil des Pylons durch ein Gelenk verkippbar ausgebildet sein kann. Der daraus resultierende Vorteil ist die vereinfachte Art und Weise der Aufständerung: Einzelteile können leichter und separat an Ort und Stelle der Anlagenmontage transportiert und dort zusammengefügt werden. Wird als Unterbau eine mehrteilige Pylonanordnung mit Gelenk verwendet, so ergibt sich in noch weiterer vorteilhafter Ausgestaltung die Möglichkeit, dass zum Aufständern des Pylons bzw. der Gesamtanlage kein schweres Montagegerät, etwa ein Autokran, herbeigeschafft werden muss, da die Fixierung des unteren Teil des Pylons durch die Verankerung im Boden geschehen kann und somit nur noch ein geeignetes Mittel, beispielsweise ein Flaschenzug, zum Durchführen der Klappung um das Gelenk im Pylon, eingesetzt werden muss. Dies spart in der Praxis Zeit und Geld.
Letztlich bietet ein zwölfter Vorteil (beispielsweise realisiert durch Leichte Struktur) die Möglichkeit zur Installation der mit der Erfindung ausgestatteten Anlage auf Gebäuden, insbesondere auf Gebäudedächern. Dort können sich einige wenige Solarpanele zur Aufnahme von Sonnenenergie befinden oder gar ganze Solarpanelfelder bestehend aus mehreren gleichsinnig orientierten Solarpanelen oder PV-Modulen. Es können nach Maßgabe der Erfindung dabei einige wenige (Minimum: ein Solarpanel oder PV-Modul) bis sehr viele (Beispiel: Bis zu etwa bis zu einhundert oder sogar mehr dieser einzelnen Solarpanele oder PV-Module) durch nur einen Antrieb (Schwenkeinheit; Schwenktrieb) im Sinne der Erfindung in Elevationsrichtung verstellt werden. Die Verbindung der einzelnen Solarpanele oder PV-Module erfolgt durch horizontal orientierte Schubstangen, welche mittels jeweils einem Gelenk an dem zu schwenkenden Solarpanel oder PV-Modul verbunden sind, so, dass durch die motorische Betätigung des Schwenktriebs, welcher in der Regel etwa in der geometrischen Mitte des Solarpanelfeldes angeordnet ist, die Schwenkbewegung aller einzelnen Solarpanele oder PV-Module vollzogen wird. Die Verbindung der einzelnen Solarpanele oder PV-Module untereinander erfolgt über ein Gestänge sowie ein Gelenk und über zugehörige oder daran angekoppelte Schubstangen. Auf diese Weise können sehr viele Komponenten mir nur einer einzigen Schwenkeinheit verstellt werden. Dies spart in der Praxis viel Geld und sorgt für Robustheit, ergo lange Standzeit der Anlagen. Im unwahrscheinlichen Fehlerfalle beschränkt sich die Fehlersuche auf nun eine Antriebskomponente, die in der Praxis schnell ausgetauscht werden kann.
Weitere Merkmal/Vorteile, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Grundlage der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Beschreibungen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, sowie weiteren naheliegenden vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung, sowie anhand der Zeichnungen. Selbstverständlich ist auch die Kombination mehrerer der oben genannten erfindungsgemäßen Systeme möglich. Hierbei zeigen:
1 Erfindung in schematischer Ansicht (Seitenansicht), beispielhaft darstellend ein einachsig mittels Schwenktrieb in Elevation nachgeführtes System in drei beispielhaften Positionen, der Winkel der Nachführung in Elevationsrichtung ist jeweils abhängig vom Sonnenstand und der Tageszeit.
2 und 2a zeigten beispielhaft eine Freifläche, beispielsweise ein Parkplatz, in Draufsicht, beinhaltend mehrere Massive Strukturen inklusive der erfindungsgemäßen Anlagen in schematische Darstellung.
3 zeigt in beispielhafter Ausführung die Erfindung implementiert in einer Ausführung der Massiven Struktur in perspektivischer Ansicht, darstellend einen einachsig nachgeführten Solartracker mit rundem Unterbau bzw. rundem Pylon.
4 zeigt einen Ausschnitt der 3, insbesondere den oberen Teil des Unterbaus, und die in einer Höhe (H) aufgeständerte Erfindung.
5 beschreibt eine ähnliche Anordnung wie die drei vorhergehenden beiden Zeichnungen, jedoch hier den Ausschnitt, wenn der Unterbau, beispielsweise der Pylon bzw. die Säule mittels Gelenk klappbar ausgeführt ist.
6 zeigt in beispielhafter perspektivischer Ansicht die Erfindung implementiert in einer Ausführung der Massiven Struktur, darstellend einen einachsig nachgeführten Solartracker mit rundem Unterbau bzw. rundem Pylon, an dem beispielhaft die elektrische Kopplungsvorrichtung angebracht sind, sowie auch weitere Befestigungsvorrichtungen und Leuchtanlagen zur Ausleuchtung der umgebenden Bereiche.
7a sowie 7b beschreibt beispielhaft die Zusammenschaltung mehrerer Massiver Strukturen in perspektivischer Darstellung, aufzeigend die Verschattungsbereiche, die sich ergeben können und ebenso darstellend, dass der Unterbau (Säule, Aufständerungsanordnung, ...) auch aussermittig angebracht sein kann.
8 zeigt eine Gesamtanordnung in der Ausführung Leichte Struktur. Auf zwei Säulen ist hier gelagert die Trägerstruktur, welche durch die erfindungsgemäße Schwenkeinheit entlang der Achse (HA) verstellt werden kann.
9a bezieht sich, ebenso wie 9b, auf Anwendungsfall der Leichten Struktur. Dargestellt ist eine alternative Ausführungsform der Leichten Struktur, mit (mehrteiliger) fachwerkähnlicher Aufständerungsstruktur, insbesondere für den Einsatz als Aufdach-System sowie formschlüssigen Beschwerungselement („Formstein”).
9c beschreibt beispielhaft die Zusammenschaltung mehrerer Leichter Strukturen in perspektivischer Darstellung und zeigt beispielhaft ein Solarfeld, das sich dadurch definiert, dass mehrere Solarpaneele voreinander und nebeneinander aneinandergereiht sind.
10a sowie 10b sowie 10c sowie 10d sowie 10e sowie 10f: Diese sechs Figuren beziehen sich alle auf die beispielhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Schwenkeinheit in einer Leichten Struktur, beispielsweise als Aufdachanlagen-System.
1 zeigt beispielhaft die Erfindung (10) dargestellt als Teil einer Massive Struktur in schematischer Ansicht (Seitenansicht). Dargestellt ist eine durch eine Stütze (6), Säule (6) oder Pylon (6) aufgeständerte Solarfläche, die angebracht ist auf einer Aufnahmestruktur (12), in drei beispielhaften Positionen, wobei die Nachführung der Solarfläche nach dem Sonnenstand dargestellt ist. Der Winkel der (Ω) Elevation ist jeweils abhängig vom Sonnenstand und somit von der Tageszeit, aber auch von den Witterungsverhältnissen. Die aufgeständerten Solarfläche steht in der Regel senkrecht zu den auftreffenden Sonnenstrahlen. Position b: zeigt die Tischstellung. Dargestellt sind auch die sich jeweils resultierenden Verschattungsbereiche (VB). Gut sichtbar sind auch die Nutzungsmöglichkeiten, die sich bei entsprechend großer Höhe (H) der Aufständerung ergeben, etwa die Nutzung der Fläche unterhalb der aufgeständerten Solarfläche als schattiger oder teilverschatteter Parkplatz für parkende Fahrzeuge (20).
2 sowie 2a zeigen beispielhaft eine Freifläche, beispielsweise ein Parkplatz, in Draufsicht, beinhaltend mehrere Massive Strukturen inklusive der erfindungsgemäßen Anlagen in schematische Darstellung. Mit schwarzen Kreisen (nicht maßstäblich dargestellt) gekennzeichnet sind mögliche Standorte von Massiven Strukturen, jeweils beinhaltend die Erfindung. Je einer Stütze (6), Säule (6) oder Pylon (6), ständert dabei die Erfindung direkt oder indirekt auf. Je eine Stütze (6), Säule (6) oder Pylon (6) ist von einem rechteckigen Fläche umgeben, die schematisch die aufgeständerte Fläche (B·T) zeigt. Es ist sichtbar, dass klar sichtbar, dass jede Stütze (6), Säule (6) oder Pylon (6) nicht stets unterhalb des geometrischen Schwerpunkts der aufgeständerte Fläche stehen muss, sondern auch außermittig stehen kann, sofern das vorhandene Platzangebot dies empfiehlt oder vorgibt. Diese Außermittigkeit wird beispielhaft jeweils durch einen Abstand Delta (Δ) charakterisiert, welcher unterschiedliche Beträge annehmen kann.
3 zeigt in beispielhafter Ausführung die Erfindung implementiert in einer Ausführung der Massiven Struktur in perspektivischer Ansicht, darstellend einen einachsig nachgeführten Solartracker mit vorzugsweise rundem Unterbau (6) bzw. rundem Pylon (6). In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung könnte der Unterbau (6) selbstverständlich auch recht- oder mehreckig ausgeführt werden. Diese beispielhafte Anlage beinhaltet in etwa 10 mal 11 auf der Aufnahmestruktur (12) angebrachte Solarpanele (PV-Panele; PV-Module) (2). Beispielhaft dargestellt ist, dass nur eine Schwenkeinheit (10) und zwei motorische Antriebe (15) verwendet werden. In der Tat ist es in einer weitern Ausführungsform der Erfindung denkbar, zwei oder mehrere Schwenkeinheiten (10) zu verwenden, die die zugehörige Trägerstruktur (13) entlang der Hauptachse (HA) zu verstellen geeignet sind. Zu beachten ist, dass die Hauptachse in diesem Figurbeispiel direkt durch die Schwenkeinheit (10) gedreht werden kann. An der Hauptachse befestigt ist die Aufnahmestruktur (12), welche wiederum darauf installierten Elemente (2) oder Flächen (2) trägt.
6 zeigt exakt die gleichen Merkmal/Vorteile wie die vorherige Zeichnung, jedoch mit dem Zusatz der Befestigungsvorrichtung (18), welche am Unterbau befestigt (6), also beispielsweise an Säule, Pylon oder Stütze befestigt sind. Beispielhaft dargestellt ist diese Befestigungsvorrichtung (18), hier als zwei ausladende Kragarme (18), an welchem beispielsweise Werbetafeln oder Beleuchtungseinheiten oder andere Gerätschaften befestigt und in einer Abstandshöhe über dem Grund (OK G. o. G.) gehalten werden können. Die Aufnahmestruktur (12) ist mittels eckförmigen Elementen an der Trägerstruktur (13) fix befestigt. Ebenso werden hier dargestellt die Beleuchtungsmöglichkeiten: Im besonderen dargestellt sind hier Möglichkeiten, um an eine Befestigungsvorrichtung (18) Leuchtanlagen (16) anzubringen, die im Leuchtbetrieb einen ausgeleuchteten Bereich unterhalb der Schwenkeinheit (10) ermöglichen. Es ist beispielsweise möglich diese Leuchtanlagen (16) nur bei Dunkelheit zu betreiben, so dass die tagsüber beispielsweise mittels der installierten Solarpanele (2) gesammelte Sonnenenergie, dann zur Beleuchtung der Fläche unterhalb eingesetzt wird. Der ausgeleuchtete Bereich (AE) kann einen starken oder schwachen Ausleuchtwinkel annehmen. Dies ist abhängig von den eingesetzten Leuchtkörpern (16)
4 Diese Figur zeigt, wie auch 3 und 6, beispielhaft ebenfalls die Erfindung im Sinne der Ausführungsform Massive Struktur, wobei diese perspektivische Darstellung eine vergrößerte Detailansicht bietet. Man erkennt die Art und Weise, wie die Schwenkeinheit (10) am Unterbau (6) sowie an Aufnahmestruktur (12) indirekt befestigt ist. Die Schwenkeinheit (10) ist über eine Montagevorrichtung (14) mit dem Unterbau (6), hier: Unterbau (6) in Form eines runden Pylons, befestigt. Die Schwenkeinheit (10) ist über die Trägerstruktur (13) mit der Aufnahmestruktur (12) befestigt. In beiden Figuren sichtbar sind die zwei zueinander konzentrischen ringförmigen Strukturen (19; 21), welche einander, insbesondere ineinander, gelagert sind und zur gegenseitigen Relativerstellung mit mindestens einem Antrieb (15) gekoppelt sind. Die Koppelung geschieht gehäuseintern In den beiden Figuren werden sogar exakt zwei Antriebe (15) dargestellt. Die Perspektivdarstellung ist hier aus der Sicht von schräg unten. Im Hintergrund ist die Aufnahmestruktur (12) sowie die auf genanntem System installierten planaren Elemente (2) oder Flächen (2) gut zu erkennen. Es ist hier beispielhaft offenbart, dass Trägerstruktur (13) sich stets entlang der Hauptachse (HA) orientiert. Die Trägerstruktur (13) ist durch die Schwenkeinheit (10) verstellbar. Dasjenige konzentrische Element der Schwenkeinheit (10) mit dem die geringeren Durchmesser (19) ist hierbei direkt mit der Trägerstruktur (13) verbunden, etwa verschweißt, verschraubt, oder verpresst. Die konzentrische Anordnung mit dem größeren Durchmesser (21) ist hierbei mittels einer internen Drehverbindung, beispielsweise mit einer Rollendrehverbindung oder einer Kegelrollendrehverbindung, oder aber zumeist mit einer Kugeldrehverbindung, zur aneinander gelagerten ringförmigen Struktur mit geringeren Durchmesser verdrehbar (19) gelagert. Beide konzentrischen Ringe (19; 21) sind also stets gegeneinander verdrehbar gelagert. Die Realisierung der Relativverstellung dieser konzentrischen Ringe (19; 21) untereinander erfolgt durch mindestens einem Antrieb (15), hier sogar über exakt zwei Antriebe (15). Diese Antriebselemente (15) treiben beispielsweise über eine interne im Gehäuse der Schwenkeinheit (10) positionierte Schnecke den größeren Ring an. Der Unterbau ist hier fix mit der Montagevorrichtung (14) verbunden.
5 und 6: Diese beiden Figuren zeigen beispielhaft ebenso den Fußbereich (3) einer Säule (6), im Sinne der Ausführungsform Massive Struktur. In diesem Fußbereich (3) welcher auf dem Gebäude oder auf dem Gelände (OK G. o G.) fest montiert wird, beispielsweise durch Verschraubung mit dem Boden der dem Fundament oder einer massiven Platte, wird der Unterbau (6) daran verankert. Gestrichelt dargestellt sind die Kammern (22), welche jeweils separaten Stauraum/Platz zur Aufbewahrung, beispielsweise für Energiequellen oder Energiemodule, bilden. Ebenso dargestellt ist die elektrische Kopplungsvorrichtung (17), an welche elektrische Verbraucher angeschlossen werden können, etwa um beispielsweise Elektrofahrzeuge mit Energie zu versorgen. Diese Kammern (22) liegen zwar vorzugsweise im Inneren der Säule (siehe 5), können in speziellen Ausnahmefällen jedoch auch unterhalb der Bodenplatte der Säule (6) liegen, sofern die Säule dann noch ausreichend vom Fundament getragen wird.
Insbesondere beschreibt 6 beispielhaft, dass die oben genannten Kammern (22) auch unter dem Fußbereich (3) liegen können, beispielsweise im Boden, oder innerhalb eines Gebäudeteils, falls der Unterbau (6) auf einem Gebäudeteil installiert wird.
Insbesondere beschreibt des Weiteren 5 beispielsweise, den Pylon (6) bzw. die Säule (6), bzw. die Stütze (6) mittels Gelenk (23) klappbar zu machen. Klappbar wird der untere Teil (6'') des Unterbaus (6) gegenüber dem oberen Teil (6') des Unterbaus (6). Dieser untere Teil (6'') ist mit dem Boden, dem Fundament, oder einem Gebäudeteil verbunden. Der obere Teil (6') ist mit der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit (10) direkt oder indirekt verbunden. Nach der Aufstellung des Pylons (6) bzw. der Säule (6), bzw. der Stütze (6) wird die klappbare Einrichtung an mindestens einer Stelle verschraubt (24), sodass das zurückklappen unterbunden wird. Es können dazu auch weitere Sicherungsschrauben (27) verwendet werden. Der Bolzen (28) in der Mitte des Gelenkes (23) ist das verbindende Element dieser Klappvorrichtung. Weitere Teile dieser Klappverbindung sind die an je einer Seite (6''; 6') verbundenen Flansche (25) sowie die Scharnierglieder (26).
7a und 7b: Diese Figuren zeigt beispielhaft den Einsatz mehrerer so genannter Parkplatz Solar-Tracker im Sinne der Ausführungsform Massive Struktur in Perspektive in aneinandergereihter der Ausführung. Es sind mehrere dieser Anlagen nebeneinander auf einer Freifläche, hier: einem Parkplatz, aufgestellt. Der Bereich auf Bodenhöhe wird beispielsweise für geparkte Fahrzeuge (20) nutzbar. Bei Dunkelheit ist hier die durch die Aufnahmestruktur (12) aufgeständerte Fläche (B·T) in der Tischstellung (siehe 7a). Durch vorgenannte Leuchtanlagen (16) zur Ausleuchtung kann in der Dunkelheit wird der Parkplatz somit beleuchtet werden. Dargestellt ist ein Beispiel, bei dem der Pylon nicht exakt unterhalb der geometrischen Mitte der aufgestellten Fläche positioniert ist, sondern etwas außermittig. Es gilt daher hier: |Δ₁| ≠ |Δ₂|. Alle Unterbau (6) Einheiten sind in diesem Beispiel am Boden befestigt (X₁, X₂, X₃, X₄) und befinden sich hierbei auf einer gedachten Linie (X). Bei Helligkeit (7b) spenden die aufgeständerten Flächen (B·T) Schatten, sodass sich in Bodennähe (OK G. o. G.) dann Verschattungsbereiche (VB) ergeben.
8 zeigt beispielhaft und perspektivisch in Ansicht von vorne rechts einen Detailausschnitt für den Anwendungsfall Leichte Struktur. Dargestellt ist eine Schwenkeinheit (10), welche zwei zueinander konzentrische, ringförmige Strukturen (19; 21) umfasst, die gegeneinander verdrehbar gelagert und zur gegenseitigen Relativverstellung mit beispielsweise einem Antrieb (15) gekoppelt sind. Diese Schwenkeinheit (10) ist hier verbunden mit einer Montagevorrichtung (14). Diese Montagevorrichtung (14) wiederum sitzt auf den Unterbau (6), beispielsweise einer Säule (6). Durch die Schwenkeinheit (10) kann eine Trägerstruktur (13) verdreht werden. Diese Trägerstruktur (13) ist entlang der Hauptachse (HA) ausgerichtet. Dem Erfindungsgedanken folgend, ist der Hauptachse (HA) stets in etwa horizontal orientiert, und somit in etwa parallel zur Fläche, auf welcher der Unterbau (6) insgesamt steht. An der Trägerstruktur (13) befestigt ist die Aufnahmestruktur (12), welche darauf fix installierte planare Elemente (2) oder Flächen (2), beispielsweise Solarpanele oder Werbetafeln, tragen kann. Im Vergleich zur Massiven Struktur ist die Höhe (H) des Unterbaus (6), welche die erfindungsgemäßen Vorrichtung (10) aufständert, relativ gering. Beispielsweise beträgt die Höhe (H) des Unterbaus (6) weniger, als wie ein Mensch hoch ist. Schematisch angedeutet ist auch der Verschattungsbereich (VB), der sich bei ausreichenden Sonnenenstrahl verhältnissen sich unterhalb der aufgeständerten Fläche ergibt. Der Fußbereich (3) kann jeweils direkt auf einem Gebäude befestigt sein, oder in einer Freifläche.
9c zeigt beispielhaft ebenfalls den Anwendungsfall der Leichten Struktur. Es wird ein Solarfeld beispielhaft gezeigt. Inmitten dieses Solarfeldes befindet sich beispielsweise nur eine Schwenkeinheit (10) zu einer Aktivverstellung der planaren Flächen (2) oder Elemente (2) einachsig in Elevation. Die dargestellten planaren Flächen (2) oder Elemente (2), sind hier etwa Solarpanele (PV-Panele; PV-Module) und werden durch diese einzige möglichst zentral angeordnete Schwenkeinheit (10) demnach alle gleichsinnig in Elevationsrichtung verstellt. Durch Verdrehung der Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) werden die planaren Flächen (2) oder Elemente (2) verdreht. Wichtig ist in dieser beispielhaften Ausführung, dass alle vorhandenen planaren Flächen (2) oder Elemente (2) stets identisch verstellt werden, sobald die zentral angeordnete Schwenkeinheit (10) eine Verstellung vornimmt. Dies wird dadurch realisiert, dass die jeweiligen planaren Flächen (2) oder Elemente (2) über ein entsprechendes mehrteiliges mechanisches Gestell (31; 31'; 31'') miteinander verbunden sind. Die 15a zeigt ebenfalls, das alle dargestellten nebeneinander platzierten planaren Flächen (2) oder Elemente (2) steht auf eigenen Fußschienen (32) das jeweilige Unterbaus (6) stehen. Die isolierte Darstellung von nur zwei aufgeständerter Elemente (2), sowie die Befestigungsmöglichkeiten der Aufständerung (6''') beziehungsweise dessen Schienen (32) werden sinnhaft in 9a und 9b gezeigt. Letztgenannte beide Figuren beziehen sich ebenso auf die Leichte Struktur. Im Detail beispielhaft dargestellt ist der Verschattungsbereich (VB) sowie zwei um den Elevationswinkel (Ω) aktuell verstellte planare Flächen (2), beispielhaft ausgeführt als Solarpanele (PV-Panele; PV-Module). Dargestellt sind ebenfalls die Fußschienen (32), welche nicht an den berührenden Boden angeschraubt werden müssen, sondern mittels so genannte Formsteinen (30) oder anderen Beschwerungselementen (30), auf der Oberfläche der Gründung festgehalten werden. Es können mehrere dieser Formsteinen (30) oder anderen Beschwerungselementen (30), verwendet werden. In der Regel werden so viele solcher Formsteinen (30) oder Befestigungselemente (30) verwendet, um genügend Positionsstabilität für die Gesamtanlage zu gewährleisten. Der Unterbau (6''') in diesem Beispiel ist ein Ständerwerk, gegebenenfalls auch als Fachwerk denkbar, aus leichten Rohrstrukturen oder Halbzeugen, ideal zur Realisierung von sehr leichten Gesamtanlagen. Beispielsweise beträgt die Höhe (H) des Unterbaus (6) weniger, als wie ein Mensch hoch ist.
Die letztgenannten sechs Figuren (10a sowie 10b sowie 10c sowie 10d sowie 10e sowie 10F) zeigen alternativ beispielhaft ein Solarfeld, das sich dadurch definiert, dass mehrere Solarpaneele (2) voreinander und nebeneinander aneinandergereiht sind. Das beispielhafte Solarfeld wird durch eine erfindungsgemäße Schwenkeinheit (10) in Elevation um den Winkel (Ω) verstellt, der stets der Nachführung der planaren Flächen (2) oder Elemente (2) dem Sonnenstand dient. Sichtbar dargestellt ist mindestens eine horizontal orientierte Schubstange (31), welche eine vordere Reihe mit einer dahinter liegenden Reihe von planaren Flächen (2) oder Elemente (2) verbindet. Die Schubstangen (31) sind jeweils über ein Gelenk (31'') mit der Aufnahmestruktur (12) befestigt. Auf der Aufnahmestruktur (12) befindet sich die planaren Fläche (2) oder das planare Element (2) fix installiert. Durch die Schwenkeinheit (10) verdrehbar ist die Trägerstruktur (13), welche stets entlang einer Hauptachse (HA) orientiert ist. Bei Verstellung der Trägerstruktur (13) durch die erfindungsgemäße Vorrichtung (10) wird auch die Aufnahmestruktur (12) gleichsinnig verstellt, da diese Aufnahmestruktur (12) mit der Trägerstruktur (13) fix verbunden ist. Dadurch, dass das Gestänge (31') der Schubstange ebenfalls fix mit der Aufnahmestruktur (12) verbunden ist, verstellt sich also auch dieses Gestänge in Elevation und gleichsinnig wie die Verstellung der Trägerstruktur (13). Diese Drehbewegung wird sich durch das Gelenk (31''), das an der jeweiligen Schubstange (31) befestigt ist, in eine größtenteils translatorische Bewegung der Schubstange (31) in horizontaler Richtung umwandeln. Somit wird die Drehbewegung in Elevation (Ω) durch eine im wesentlichen translatorische Bewegung der Schubstange (31) von einer Reihe mehrerer Solarpaneele (2) auf die davor oder dahinterliegende Reihe mehrerer Solarpaneele (2) übertragen. Alle Solarpanele (oder allgemein; Alle vorhandenen planaren Flächen (2) oder Elemente (2)) welche auf diese Weise miteinander verbunden sind, sind über den daraus resultierenden Verstellmechanismus (direkt oder) indirekt mit der Trägerstruktur (13) verbunden. Bei Verstellung der Trägerstruktur (13) infolge Betätigung der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit (10) werden also alle so verbundenen planaren Flächen (2) oder Elemente (2) um den selben Elevationswinkel (Ω) verstellt.
Diese genannten sechs Figuren beziehen sich alle auf die beispielhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Schwenkeinheit in einer Leichten Struktur. Wie vorgenannt ist das Prinzip auch hier so, dass mindestens ein elektrischer oder hydraulischer Motor (15), welcher mit der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit (10) verbunden ist, zueinander konzentrische ringförmigen Strukturen, insbesondere Ringe, (19; 21) relativ zueinander verstellt. Die an den inneren dieser konzentrischen Ringe (21) angeschlossene Trägerstruktur (13) wird somit in Drehung um eine Hauptachse (HA) versetzt. Fest mit der Trägerstruktur (13) verbunden ist zum Einen die Aufnahmestruktur (12). Ebenso direkt fix an der Aufnahmestruktur oder an der Trägerstruktur (13) verbunden ist das Gestänge (31') zur Schubstange (31). Sobald die Trägerstruktur (13) in Drehung versetzt wird, wird also auch dieses Gestänge (31') in Drehung versetzt. Diese Drehbewegung wird durch das Gelenk (31''), das an der jeweiligen Schubstange (31) befestigt ist, in eine größtenteils translatorische Bewegung der Schubstange (31) in horizontaler Richtung geändert. Somit wird die Drehbewegung in Elevation (Ω) durch eine im wesentlichen translatorische Bewegung der Schubstange (31) von einer Reihe mehrerer planarer Flächen (2) oder Elemente (2) auf die davor oder dahinterliegende Reihe ähnlicher Elemente übertragen. Alle vorhandenen planaren Flächen (2) oder Elemente (2)) welche auf diese Weise miteinander verbunden sind, sind über den genannten Verstellmechanismus (direkt oder) indirekt mit der Trägerstruktur (13) verbunden. Bei Verstellung der Trägerstruktur (13) infolge Betätigung der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit (10) werden also alle so verbundenen planaren Flächen (2) oder Elemente (2) um den selben Elevationswinkel (Ω) verstellt.
Insbesondere ist aus den Figuren 10e sowie 10f zu erkennen, dass die Vorrichtung (10) nicht zwangsweise unmittelbar an der Trägerstruktur (13) befestigt werden muss, sondern auch anderweitig aufgeständert werden kann.
Hinweis: Der Begriff der erfindungsgemäßen Schwenkeinheit (10) wird umgangssprachlich auch als Schwenktrieb oder Schwenkantrieb bezeichnet (englisch: slewing drive oder swifel drive).
Bezugszeichenliste

1: Gesamtanlage (welche die Erfindung beinhaltet)
2: in/auf Nachführsystem installiertes planares Element oder Fläche (z. B.: Solarpanel als planares Element oder Fläche)
3: Fuß oder Gründung, z. B.: der Gesamtvorrichtung
4: Carport mit Solarpanel(en) fix installiert auf der Bedachung
5: Gebäude mit Solarpanel(en) fix installiert auf der Bedachung
6: Unterbau (z. B.: Stütze, Säule und tragender Pylon der Gesamtvorrichtung)
6': Unterbau: Oberer Teil
6'': Unterbau: Unterer Teil
6''': Unterbau: Aufständerungsanordnung
7: fest installiertes Solarpanel (z. B.: PV-Panel, PV-Modul)
8: Zweiachsige Verstellvorrichtung
9: Linearer Antrieb zu einachsigen Verstellung in Elevationsrichtung
10: Schwenkeinheit als einachsige Verstellvorrichtung; Schwenkdrehverbindung zu einachsigen Verstellung in Elevationsrichtung; z. B.: Schwenkantrieb)
11: Schwenkdrehverbindung zu einachsigen Verstellung in Azimutrichtung
12: Aufnahmestruktur für flächige planare Elemente (z. B.: definiert durch die Gesamtfläche B·T)
13: Trägerstruktur (angeordnet um im die Hauptschwenkachse)
14: Montagevorrichtung zur Fixierung der einachsigen Verstellvorrichtung
15: Antrieb der Schwenkdrehverbindung zur Verstellung
16: Leuchtanlage zur Ausleuchtung der umgebenden Bereiche
17: Elektrische Kopplungsvorrichtung
18: Befestigungsvorrichtung
19: Äußerer Ring der Schwenktriebdrehverbindung
20: Unter dem Solarenergieaufnehmer befindliches Teil, beispielsweise: geparktes Fahrzeug, Gerät, Maschine, andere Gegenstände
21: Innerer Ring der Schwenktriebdrehverbindung
22: Kammern: (z. B.: separater Platz zur Aufbewahrung)
23: Gelenk
24: Schraubverbindung
25: Flansch
26: Scharnierglied
27: Sicherungsschraube
28: Bolzen
30: Formschlüssiges Befestigungselement
31: Schubstange
31': Gestänge
31'': Gelenk der Schubstange
32: Fußschiene der Aufständerungsanordnung bzw. des Unterbaus
AE: Von installierten Leuchtanlagen ausgeleuchteter Bereich
H: Grundhöhe des Pylons oder der Aufständerungsanordnung
T: In Elevation schwenkbare Tiefe Fläche des Solarenergieaufnehmers, schwenkbar um die Hauptschwenkachse
HA: Hauptschwenkachse der Elevationsbewegung
B: Breite Fläche des Solarenergieaufnehmers
Ω: Elevationswinkel
OK G. o. G.: Oberkante Gelände oder Gebäude
MS: Geometrische Mitte eines Solarpanelfeldes
VB: Abschattungsfläche; Verschattungbereich/Verschattungsfläche auf dem Niveau der Oberkante Gelände oder Gebäude
X₁, X₂, X₃, ..., X_n: Geometrische Mittelpunkte, Schwerpunkte der durch B·T definierten Fläche, projiziert auf die Bodenebene: OK G. o. G.
X: gedachte Verbindungslinie aller geometrischen Mittelpunkte (X₁) ..., (X_n)
Δ, Δ₁, Δ₂: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2943944 [0012]
EP 0114240 [0014]
JP 60042555 [0014]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Photovoltaikweb [2011] [0008]
SUNPOWER [2011] [0014]
Lindberg, Mäki [2010], S. 39 ff [0015]
Lindberg, Mäki [2010], S. 1 sowie S. 92 ff. [0015]
PVGIS [2011] [0018]
MBMainz [2011] [0019]
Carpotsonline [2011] [0019]
Solarcarport [2011] [0019]
PVGIS [2011] [0020]
HaWi [2011] [0020]

Claims

Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) für den Einsatz in einer mit planaren Elementen (2) oder Flächen (2) ausgestatteten Anlage, vorzugsweise mit Solarpanelen (2), wobei die Anlage besteht aus einem feststehenden Teil und einem mittels der Vorrichtung (10) verstellbaren Teil, insbesondere wobei diese Vorrichtung (10) die Anlage in einer in etwa horizontalen Achse rotatorisch zu verstellen geeignet ist und durch die Verstellung sich der Elevationswinkel (Ω) der getragenen planaren Elementen (2) oder Flächen (2) ändert, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) zur Drehung ausgeführt ist als mindestens eine Schwenkeinheit (10), wobei jede Schwenkeinheit (10) zwei zueinander konzentrische, ringförmige Strukturen (19; 21) umfasst, welche aneinander gelagert und zur gegenseitigen Relativverstellung mit mindestens einem Antrieb (15) gekoppelt oder koppelbar sind.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass jede Schwenkeinheit (10) direkt oder indirekt befestigt ist oder befestigbar ist an einer Montagevorrichtung (14), wobei diese Montagevorrichtung (14) als ein Teil des feststehenden Teiles der Anlage ausgeführt ist.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass der Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') in der Regel als feststehender Teiles der Anlage ausgeführt ist.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass jede Schwenkeinheit (10) direkt oder indirekt befestigt ist oder befestigbar ist an mindestens einem Unterbau (6; 6'; 6''; 6'''), insbesondere an mindestens einer Stütze oder Säule oder Pylon (6; 6'; 6'') oder an einer Aufständerungsanordnung (6'''), wobei der Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') im Anlagenbetrieb ein feststehendes Teil ist, welches einteilig oder gar mehrstückig ausgeführt sein kann.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass mittels der Vorrichtung (10) verstellbare Teil der Anlage vom Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') aufgeständert wird, wobei der Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') den verstellbaren Teil vorzugsweise in dessen Schwerpunkt aufständert, beispielsweise jedoch auch aussermittig dieses Schwerpunkts angreift, sodass ein Versatz (Δ; Δ₁; Δ₂) vorhanden ist.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) den verstellbaren Teil der Anlage in einer Höhe (H) oberhalb des Grundes oder oberhalb der Gebäudekante (OK G. o G.) aufständert.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) mit einem klappbaren Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') versehen ist.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) mit einem klappbaren Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') versehen ist, wobei der untere Teil (6'') über einen Flansch (25) verfügt, als auch der obere, klappbare, Teil über einen ähnlichen Flansch (25) verfügt, und beispielsweise beide Flansche durch ein Gelenk (23) verbunden sind, wobei dieses Gelenk (23) eine Klappbewegung ermöglicht, die um einen mittig angebrachten Bolzen (28) ausgeführt wird, wobei dieser Bolzen (28) gleichzeitig das gemeinsame Verbindungsglied zwischen beiden klappbaren Teilen darstellt.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) mit einem klappbaren Unterbau (6; 6'; 6''; 6''') versehen ist, wobei der untere Teil (6'') über einen Flansch (25) verfügt, als auch der obere, klappbare, Teil über einen ähnlichen Flansch (25) verfügt, und beispielsweise beide Flansche durch ein Gelenk (23) verbunden sind, wobei die Flansche (25) im ungeklappten Zustand miteinander durch Schrauben (24) verbunden sind.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Tragstruktur (13) direkt oder indirekt befestigt ist oder befestigbar ist an einer Aufnahmestruktur (12), insbesondere welche als flächiger Solarenergieaufnehmer ausgestaltet ist, beispielsweise definiert durch die Gesamtfläche (B)·(T) ausgestaltet ist, wobei die Aufnahmestruktur (12) im Anlagenbetrieb ein verstellbares Teil ist, insbesondere im Elevationswinkel (Ω) verstellbar ist, welches einteilig oder gar mehrstückig ausgeführt sein kann.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Aufnahmestruktur (12) mit mindestens einem planaren Element (2) oder Fläche (2) ausgestattetet ist, vorzugsweise mit mehreren solcher planaren Elemente (2) oder Flächen (2), insbesondere mit mindestens zwei oder mehr Solarpanelen oder PV-Modulen als solche planare Elemente oder Flächen.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Aufnahmestruktur (12) direkt oder indirekt gekoppelt ist oder koppelbar ist mit Gestänge (31'), welches über je ein drehbar gelagertes Gelenk (31'') mit einer zugehörigen Schubstange (31), insbesondere einer horizontalen Schubstange, verbunden ist.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass bei Drehung der Trägerstruktur (13) die Aufnahmestruktur (12) gleichsinnig verdreht wird und mittels drehbar gelagerter Gelenke (31'') alle etwaig verbundenen Schubstangen (31) im Wesentlichen translatorisch verstellt werden.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass durch Drehung der Trägerstruktur (13) alle planaren Elemente (2) oder Flächen (2), mit welchen die Aufnahmestruktur (12) ausgestattet ist, identische Verstellbewegungen vollziehen.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass am Unterbau (6; 6'; 6''; 6'''), insbesondere an mindestens einer Stütze oder Säule oder Pylon (6; 6'; 6'') oder an einer Aufständerungsanordnung (6''') Mittel (16; 18) zur Befestigung weiterer Komponenten vorgesehen sind, beispielsweise auskragende Strukturen oder Kragarme (18) zur Anbringung von Werbemitteln, alternativ auch Kragarme (18) zur Anbringung von Leuchten (16) oder zur alternativen Ausleuchtung eines Bereiches unterhalb (AE).
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass am Unterbau (6; 6'; 6''; 6'''), insbesondere an mindestens einer Stütze oder Säule oder Pylon (6; 6'; 6'') oder an der Aufständerungsanordnung (6''') Mittel (17) zur Befestigung externer Elektrokomponenten vorgesehen sind, insbesondere zur Nutzung der Anlage als Solartankstelle.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass im Unterbau (6; 6'; 6''; 6'''), insbesondere an mindestens einer Stütze oder Säule oder Pylon (6; 6'; 6''), vorzugsweise auch direkt an diesen Unterbau angrenzend, Kammern (22) zur Aufnahme weiterer Komponenten vorgesehen sind.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) auf Freiflächen angebracht werden kann, vorzugsweise auf Parkplätzen oder landwirtschaftlichen Nutzflächen, sowie dass die die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) alternativ auch auf Gebäuden oder Teilen von Gebäuden, insbesondere auf Gedäudedächern, angebracht werden kann.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) auf Gebäuden oder Teilen von Gebäuden, insbesondere auf Gedäudedächern, angebracht werden kann, wobei dessen Anbringung auf dem jeweiligen Gebäuden beziehungsweise den jeweiligen Gebäudeteilen möglich ist ohne tiefe Verankerungen oder Befestigungsmöglichkeiten in das Gebäude oder in das Gebäudedach anbringen zu müssen, vorzugsweise werden Beschwerungsmittel wie etwa Formsteine (31) verwendet, um die unverrutschbare Anbringung zu ermöglichen.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) beinhaltende Gesamtanlage (1) als Unterstand genutzt werden kann, beispielsweise zum Schutz vor Wind und Wetter.
Vorrichtung (10) zur Drehung einer Trägerstruktur (13) um eine Hauptachse (HA) nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung (10) von mindestens einem Antrieb (15) angetrieben wird, welcher auf einen der beiden gegeneinander verdrehbaren konzentrischen Ringen (19; 21) wirkt um diesen gegenüber dem korrespondierenden, benachbart gelagerten, Ring verdrehen zu können, wobei die Verdrehung des Rings direkt oder indirekt auf die Trägerstruktur (13) übertragen wird, um diese Trägerstruktur (13) entweder gegen oder im Uhrzeigersinn zu verstellen.